DE3708421A1

DE3708421A1 - Gummielastische dichtung

Info

Publication number: DE3708421A1
Application number: DE19873708421
Authority: DE
Inventors: Merton R Fallon; John R Froehler
Original assignee: Draft Systems Inc
Current assignee: Draft Systems Inc
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1987-03-15
Publication date: 1987-10-29
Also published as: GB8705785D0; US4674756A; GB2189852B; GB2189852A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Dichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Insbesondere geht es im folgenden um die besonders als Verschlußdichtung in Getränkebehältern wie z.B. Bierfässern und ähnlichem geeignet ist.

Es ist bekannt, O-Ringe aus Gummi oder aus einem weichen elastomeren Kunststoff zum gasdichten und/oder flüssigkeitsdichten Abdichten zweier Teile einzusetzen. Oft wird die elastomere Dichtung , wie z.B. der O-Ring, von einem der abzudichtenden Teile so getragen, dass er beim Zusammenbau der Teile axial verformt wird, wodurch er sich dicht an die vorgesehenen Dichtflächen anlegt.

Obwohl elastomere Dichtungen sich als nützliche Dichtungsmittel erwiesen haben, können sie durch un konrollierte axiale Kräfte und Scherkräfte, die während der Montage und Demontage eines flüssigkeits führenden Systems auf die Dichtungen ausgeübt werden, leicht beschädigt werden. Hohe Scherkräfte neigen dazu, den elastomeren Werkstoff abzuschleifen, zu deformieren und in sonstiger Weise zu beschädigen.

Unkontrollierte axiale Kräfte können das Material über seine elastischen Grenzen hinaus zusammenpressen. Das führt zu einer bleibenden Druckverformung, die ein Maß für die Unfähigkeit eines elastomeren Werkstoffes ist, nach einer solchen Kompression in druckentlastetem Zu stand in seine ursprüngliche Gestalt zurückzukehren. Wenn eine elastomere Dichtung einmal eine bleibende Druckverformung erlitten hat, dann ist ihre Fähigkeit, abzudichten, vermindert, und sie muss u.U. sogar er setzt werden, wenn eine Leckage vermieden werden soll.

Bei Bierfässern ist es bekannt, zum Anzapfen eine Ver schlußvorrichtung oben am Faß zu befestigen. Typischer weise umfaßt die Verschlußvorrichtung eine zweifache Verschlußanordnung mit einem Siphonrohr, das sich von der Verschlußvorrichtung bis zum Boden des Fasses er streckt. Die Verschlußvorrichtung ist in einem, den Verschluß aufnehmenden, Teil des Fasses befestigt und ermöglicht das Zapfen des Biers, nach dem es unter Druck gesetzt wurde, sowie das Verschließen des Fasses. Das Verschlußsystem kann mittels einer Kupplung mit einer Druckgasquelle verbunden werden, mit deren Hilfe man das Faß unter den gewünschten Druck setzt, der das Bier aus dem Faß austreibt und durch die Verschlußvorrichtung bis zu einem Zapfhahn drückt.

Häufig ist die Verschlußvorrichtung mit dem den Ver schluß aufnehmendem Teil durch ein Gewinde verschraubt, wobei das aufnehmende Teil in eine Öffnung des Fasses eingefügt ist. Zur Abdichtung wird dabei zwischen dem aufnehmenden Teil und der Verschlußvorrichtung üblicher weise ein O-Ring eingesetzt. Das führt zu wesentlichen Nachteilen.

Es gibt zwei Grundprobleme, wenn ein gummielastischer Ring als Dichtung zwischen Bauteilen verwendet wird, die über ein Gewinde miteinander verschraubt sind. Ein Problem ist die mögliche Beschädigung des Dichtringes durch Scherkräfte, die beim Verschrauben auf ihn ausge übt werden. Das zweite und sogar größere Problem leitet sich her von der Tatsache, dass das Eindrehen der Ver schlußvorrichtung in das sie aufnehmende Teil,selbst wenn dies mit einem nahezu gleichbleibenden Drehmoment von nur ungefähr 68 Nm geschieht, nur eine sehr geringe Kontrolle über den dadurch ausgeübten Druck auf den gummielastischen Dichtring zuläßt. Aufgrund von Unter schieden in den Abmaßen der Bauteile und aufgrund unter schiedlicher Gewindeauslegungen, kann sich ein über mässiges Zusammenpressen des Dichtungsringes sogar bei gleichbleibenden Drehmomentbedingungen ergeben. Dieses unkontrollierte Zusammenpressen kann leicht eine bleibende Druckverformung herbeiführen, die das Dichtungsvermögen des Dichtungsringes zerstört.

Es ist auch zu beachten , dass in einem System, das eine gummielastische Dichtung umfaßt, eine wirksame Begrenzung des Drehmoments beim Einschrauben noch lange nicht auch eine Begrenzung des Drehmoments beim Lösen des Verschlusses nach sich zieht. Tatsächlich hat die Erfahrung gezeigt, dass die einzig bekannte Beziehung zwischen dem Anzugs-Drehmoment und dem Löse- Drehmoment in einer Schraubverbindung mit einer gummi elastischen Dichtung, die zwischen den metallenen Bau teilen angeordnet ist, besagt, dass das Löse-Drehmoment immer geringer ist als das Anzugs-Drehmoment, dies je doch ohne vorhersagbare oder quantitative lineare Beziehung. Test haben gezeigt, dass ein gleichbleibendes Anzugs-Drehmoment von 68 Nm zu einem Löse-Drehmoment führt, das zwischen 90% und 25% des Anzugs-Drehmoments beträgt.

Zusammenfassend läßt sich sagen, dass gummielastische Dichtungen in Schraubverbindungen vielfältigen Gefahren durch unkontrollierten Druck, hohen Scherkräften, un kontrollierter Verformung oder Zusammenpressung ebenso wie unkontrollierten Löse-Drehmomenten ausgesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbe sondere für die Verwendung in Armaturen von Getränke behältern wie z.B. Bierfässern geeignete Dichtung zu schaffen, welche den schädigenden Einwirkungen von Druck kräften, Scherkräften und Drehmomenten besser widerstehen kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die neue Dichtung ist besonders geeignet, das Austreten von Flüssigkeit zwischen Bauteilen, die miteinander verschraubt sind, zu vermeiden. Die Dichtung umfaßt ein starres Teil aus Metall oder einem anderen starren Werkstoff und ein Teil aus gummielastischem Werkstoff. Diese Teile sind in einer geometrischen Anordnung mit einander verbunden, die den gummielastischen Teil vor übermäßigen Scherkräften bewahrt und zur gleichen Zeit die Druckkräfte begrenzt, die auf den gummi elastischen Teil der Dichtung ausgeübt werden. Auf diese Weise werden sowohl übermässiges Zusammenpressen als auch Schäden durch Scherbeanspruchung des gummi elastischen Teils wirksam vermieden. Durch die Be grenzung der Scher- und Druckkräfte kann die Lebensdauer der Dichtung beträchtlich verlängert und ihre Zuver lässigkeit wesentlich vergrößert werden.

Die erfindungsgemäße Dichtung soll so eingebaut werden, dass ihr starrer Teil einerseits an einem der beiden abzudichtenden Teile und andererseits an jenem Teil zur Anlage kommt, durch welches der für die Abdichtung erforderliche Druck auf den elastomeren Teil der Dichtung ausgeübt wird. Dabei liegen in entspanntem Zustand der Dichtung das den Druck aufbringende Teil oder das als Widerlager wirkende gegenüberliegende Teil oder beide diese Teile an dem starren Teil der Dichtung noch nicht an, sondern an ihrem elastomeren Teil, und gelangen erst beim Anziehen der Dichtung unter Verformung des elastomeren Teils, der dadurch seine Dichtwirkung entfaltet, an deren starren Teil, wodurch eine weitergehende Belastung des elastomeren Teils unterbunden wird.

Die erfindungsgemäße Dichtung eignet sich besonders für Armaturen an Getränkebehältern, Flüssigkeitsdruck behälter, Gasdruckbehälter und für ähnliche Einsatz gebiete, in denen es besonders auf eine zuverlässige Abdichtung ankommt, um die Qualität des abgefüllten Produkts zu bewahren.

Darüberhinaus hat es sich gezeigt, dass die erfindungs gemäße Dichtung durch den Verbund des elastomeren und des starren Teils nicht nur besonders zuverlässig im Gebrauch ist, sondern auch häufigen Temperaturschocks, wie sie erfahrungsgemäß beim Reinigen, Spülen und Be füllen von Getränkebehältern vorkommen, lange standhalten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Dichtung sich leicht und preiswert in großen Mengen herstellen läßt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer ersten Ausführungs form der Dichtung in Schrägansicht und gleichzeitig im Schnitt;

Fig. 2 zeigt die Dichtung aus Fig. 1 in ihrer Einbaulage in einer Verschlußanordnung im Axialschnitt;

Fig. 3 zeigt einen Teil einer zweiten Ausführungs form der Dichtung wie Fig. 1;

Fig. 4 zeigt die Dichtung aus Fig. 3 wie Fig. 2;

Fig. 5 zeigt einen Teil einer dritten Ausführungs form der Dichtung wie Fig. 1;

Fig. 6 zeigt die Dichtung aus Fig. 5 wie Fig. 2;

Fig. 7 zeigt einen Teil einer vierten Ausführungs form der Dichtung wie Fig. 1;

Fig. 8 zeigt die Dichtung aus Fig. 7 wie Fig. 2;

Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Dichtung in teilweise geschnittener Draufsicht;

Fig 10 zeigt einen Teil der Dichtung aus Fig. 9 wie Fig. 1; und

Fig. 11 zeigt die Dichtung aus Fig. 9 und 10 wie Fig. 2.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführung einer er findungsgemäßen Dichtung ist zum abdichtenden mitein ander Verbinden eines ersten und zweiten zusammen wirkenden Teiles 12 bzw. 14 vorgesehen. In den Figuren ist das erste Teil 12 als Verschlußaufnahmeteil oder Verschlußstutzen von der Art dargestellt, wie sie üblicherweise an Bierfässern verwendet werden. Wie Fig. 2 zeigt, ist das den Verschluß aufnehmende Teil bzw. der Verschlußstutzen an der Oberseite 15 eines Bierfasses durch Schweißen befestigt. Dieses erste Teil bzw. der Verschlußstutzen 12 hat die Form eines Hohlzylin ders und umfaßt ein radial nach innen gerichtetes, ringförmig gestaltetes Teil 16, das eine erste obere Dichtfläche 18 hat.

Die Verschlußvorrichtung von der Art, wie sie typischer weise in Getränkezapfvorrichtung wie z.B. für Bier aus einem Faß oder anderen Behältern benutzt wird, ent hält ein im wesentlichen zylindrisch geformtes Ver schlußgehäuse 20 und ein Gegenstück als Widerlager für die Dichtung, welche den unteren Zwischenraum zwi schen dem Verschlußgehäuse 20 und dem Widerlager 14, z.B. einem Siphonrohr, ausfüllt, das in Fig. 2 als das zweite Teil 14 bezeichnet ist. Im Benutzungsfall dient das zweite Teil in Verbindung mit der Verschluß vorrichtung zum Zapfen von Bier aus dem Faß durch eine Verbindungseinrichtung von einer entfernten Stelle aus. Eine besonders erfolgreiche Form einer Verschlußvor richtung mit Verschlußanschlußstutzen und Verbindungs kupplung ist in der US-Patent Nr. 41 81 143, das einem der an der vorliegenden Erfindung beteiligten Erfinder erteilt wurde, im Detail beschrieben und mit Bildern erläutert. Auf dieses Patent wird wegen der Details der Konstruktion einer solchen typischen Verschluß vorrichtung, auf die hier Bezug genommen wird, ver wiesen.

Um Flüssigkeits-Leckage zwischen Teil 14 einerseits und dem Verschlußgehäuse 20 und dem Verschlußstutzen 12 andererseits zu vermeiden, muss eine Dichtung vorge sehen werden. In der vorliegenden Ausführung der Er findung ist diese Dichtung in der Form,wie sie in Fig. 1 gezeigt ist (allgemein durch die Ziffer 24 bezeichnet), vorhanden.

Die Dichtung 24 besteht aus einem starren Teil 26 und einem gummielastischen Teil 28, das von dem starren Teil 26 gehalten wird. In der in Fig. 1 dar gestellten Ausführung der Dichtung besteht das starre Teil 26 aus einem im wesentlichen ringförmigen Haupt teil 30, das sich in Umfangsrichtung des Hauptteils erstreckende Kanten hat, die die erste und zweite Ober fläche 32 und 34 begrenzen. Am ringförmigen Hauptteil 30 ist ein radial einwärts sich erstreckendes, ring förmiges erstes Teil 36 befestigt, dessen Querschnitt im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Dieses T-förmige Teil 36 ist in dieser Anordnung fest einge bettet in dem gummielastischen Teil 28.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, hat das gummielastische Teil 28 einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt mit einem oberen und unteren Bereich 28 a und 28 b, die im entlasteten Zustand des gummielastischen Teils oben und unten über die plan liegenden Oberflächen 32 und 34 überstehen.

Wenn die in Fig. 1 gezeigte Dichtung in das erste Teil bzw. den Verschlußstutzen 12 eingelegt ist, liegt der Bereich 28 b des gummielastischen Ringes auf der Dichtfläche 18 des sich radial einwärts erstreckenden Flansches 16 auf. Im nicht zusammengepreßten Zu stand befindet sich die innere Umfangsfläche des gummi elastischen Teils 28 in geringem Abstand vom zweiten Teil bzw. Dichtungwiderlager 14. Damit sich die Dichtung abdichtend an das Teil 14 anlegt, ist es notwendig, eine axial gerichtete Kraft auf die Dichtung in Richtung des Pfeiles 38 in der Fig. 2 auszuüben. In der vorliegenden Ausführung der Erfindung wird diese axial gerichtete Kraft durch ein drittes Teil ausgeübt, das hier die Form eines Verschlußkörpers 20 hat. Da dieses dritte bzw. kraftausübende Teil 20 innerhalb des Verschlußstutzens 12 angebracht ist, liegt die Oberfläche 40 des Teiles 20 auf dem Bereich 28 a des gummielastischen Ringes 28 auf. Fortgesetzte axiale Bewegungen des Teils 20 zwingt den gummielastischen Teil 28 zum Ausfüllen bzw. zur gezielten Verformung innerhalb des radial sich erstreckenden Raumes zwischen der Dichtung und der Wand des Zapfrohres 14, bis es, wie in Fig. 2 gezeigt, an die Aussenwand des Teiles 14 abdichtend angepreßt ist. In dieser Lage liegt der obere Bereich 28 a des gummi elastischen Ringes 28 dichtend an der Oberfläche 40 des Teiles 20 an und der untere Bereich 28 b des gummielastischen Ringes 28 liegt entsprechend dichtend auf der Dichtfläche 18 des radial einwärts sich erstreckenden Flansches 16 auf. Ge nauso zwingt die nach unten gerichtete Kraft des Teiles 20 den gummielastischen Teil 28, sich aus seiner in Fig. 1 gezeigten entspannten Lage in die in Fig. 2 gezeigte Lage zu verformen, so dass der innerste Bereich des Ringes 28 an die Aussenwand des Teiles 14 angepreßt wird, wo durch eine Flüssigkeits-Leckage zwischen Teil 14 und 20 vermieden wird.

Ein äußerst wichtiger Bestandteil der Dichtung der vor liegenden Erfindung ist das vorhandene starre Teil 26, dessen Funktion darin besteht, übermässiges Zusammenpressen des gummielastischen Teils 28 der Dichtung zu vermeiden. Wie man gut in Fig. 2 erkennen kann, wird Teil 20 bei einer Abwärtsbewegung mit seiner Oberfläche 40 sowohl auf dem Bereich 28 a des gummielastischen Ringes 28 als auch auf der Oberfläche 32 des Ringes 30 aufliegen. Eine Ab wärtsbewegung des Teiles 20 wird dazu führen, dass auch die Oberfläche 34 des Ringes 30 auf der Dichtfläche 18 des radial einwärts sich erstreckenden Flansches 16 des ersten Teiles 12 aufliegt. An dieser Stelle verhindert das starre Teil 26 jede weitere Abwärtsbewegung des Teiles 20 und somit tatsächlich jedes weitere Zu sammenpressen des gummielastischen Teils 28 der Dichtung. Durch eine geeignete Bemessung der Höhe des Ringes 30 kann ein optimaler axialer Druck auf den gummielastischen Ring 28 ausgeübt werden, um eine ausreichende Abdichtung der Bestandteile der Vorrichtung zu gewährleisten, während zur selben Zeit sichergestellt ist, dass der elastische Teil 28 der Dichtung nicht übermäßig zusammen gepreßt wird, was sonst eine unerwünschte, bleibende Druck verformung verursachen könnte.

Wie schon eben erwähnt, ist die Funktion des starren Teils 26 besonders dann wichtig, wenn das erste und dritte Teil miteinander verschraubt sind, so dass eine Verformung des gummielastischen Teils 28 durch das In einanderschrauben der mit einem Gewinde versehenen Teile verursacht wird. Wegen der unterschiedlichen Maße der Bauteile und der unterschiedlichen Gewindesteigungen kann bei diesen Arten von Verbindungen sogar unter gleichbleibenden Drehmomentbedingungen leicht ein über mässiges Zusammenpressen des gummielastischen Teils passieren. Dieses unkontrollierte Zusammenpressen des gummielastischen Teils kann auch zu einer bleibenden Druckverformung führen, die das Dichtungsvermögen des gummielastischen Ringes zerstört. Aufgrund der einzig artigen Anordnung des starren Teils 26 innerhalb der Verbindung kann jedoch ein solches übermässiges Zu sammenpressen des gummielastischen Teils 28 tatsächlich vermieden werden. Dementsprechend kann die erfindungs gemäße Dichtung mehrmals verwendet werden und aufein anderfolgendes Zusammenpressen und Entlasten, ohne Folgen für das Dichtungsvermögen des gummielastischen Teils 28, ertragen.

Während die erfindungsgemäße Dichtung besonders geeignet ist zum Gebrauch in Verbindungen, die durch Verschrauben hergestellt werden, dient das starre Teil auch dann als ein sicheres Mittel gegen übermässiges Zusammenpressen, wenn das dritte Teil bzw. Teil 20 durch andere mechanische Hilfsmittel als Gewinde in Richtung des Pfeils 38 be wegt wird. Mit anderen Worten, das starre Teil 30 der Dichtung kann, unter Vernachlässigung der mechanischen Mittel, durch die eine Kraft auf das gummielastische Teil 28 des Teils ausgeübt wird, unerwünschtes über mässiges Zusammenpressen des gummielastischen Teils 28 der Dichtung wirksam vermeiden.

Eine leicht geänderte Ausführung der Dichtung ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. Diese Dichtung wird wie die Dichtung in Fig. 1 zum Abdichten der Verbindung des ersten, zweiten und dritten Teils 12, 14 und 20 ver wendet, die, wie Fig. 4 zeigt, in ihrer Ausführung genau den in Fig. 2 gezeigten entsprechen. Wieder sind das erste, zweite und dritte Teil in Fig. 4 als Be standteile eines einen Verschluß aufnehmenden Teils bzw. Verschlußstutzen 12 und einer Verschlußvorrichtung von der Art gezeigt, wie sie zum Zapfen von Getränken aus einem Behälter wie z.B. einem Faß 15 verwendet werden. Es versteht sich von selbst, dass die erfindungs gemäße Dichtung nicht darauf beschränkt ist, nur in Ge tränkezapfeinrichtungen Verwendung zu finden. Ganz im Gegenteil, die Dichtung kann überall dort sinnvoll ver wendet werden, wo ein erstes und zweites Teil durch die Ausübung einer Axialkraft durch ein drittes Teil, wie z.B. Teil 20, auf die Dichtung abdichtend miteinander verbunden werden sollen.

Was nun die Fig. 3 angeht, so ist die Form der Aus führung der Erfindung im Hinblick auf die in Fig. 1 und 2 dargestellte Form dahingehend abgewandelt, dass das starre Teil, das in der Fig. 3 durch die Zahl 42 bezeichnet ist, als ringförmiges Teil im wesentlichen einen L-förmigen Querschnitt aufweist. In dieser Aus führung wird die erste bzw. obere Oberfläche 44 des starren Teils von dem oberen Rand des einen Schenkels 42 a des Teils 42 gebildet. Die zweite bzw. untere Oberfläche 46 des starren Teils 42 wird von der unteren Oberfläche des Schenkels 42 b des ringförmigen Teiles 42 gebildet.

Das gummielastische Teil 48 der Dichtung in Fig. 3 ist in der in Fig. 3 gezeigten Art vom starren Teil 42 gehalten und kann mit den inneren Flächen der Schenkel 42 a und 42 b des starren Teils 42 verklebt oder auf eine andere Art und Weise verbunden sein. Sehr gut zeigt Fig. 4, dass das gummielastische Teil 48 dann, wenn die Dichtung in der in der Fig. 3 gezeigten Ausführung in das erste Teil 12 eingelegt ist und durch die Ausübung einer axialen Kraft in Richtung des Pfeiles 49 durch Teil 20 verformt wird, seine innerste Umfangsfläche mit Druck an der Aussenwand von Teil 14 anliegt. Ebenso wird die obere und untere Oberfläche des gummielastischen Teils 48 in eine abdichtende Lage an der Oberfläche 40 des Teils 20 und auf der Dichtfläche 18 des Teils 12 ge bracht.

Wie in Fig. 4 dargestellt, führt das starre Teil 42 der Dichtung in der vorliegenden Ausführung der Er findung zur wirksamen Kontrolle des Ausmaßes der Bewegung des Teils 20 in Bezug auf die Dichtfläche 18, in dem es das Maß der zusammenpressenden Kraft, die auf das gummielastische Teil 48 ausgeübt wird, wirksam begrenzt. In diesem Fall wird die Kraftbegrenzung durch die untere Oberfläche 40 des Teils 20 ausgeübt, die auf der Oberfläche 44 des starren Teils 42 aufliegt, während die Oberfläche 46 des starren Teils auf der Dichtfläche 18 des Teils 12 aufliegt. Wieder ist der Ab stand zwischen den Oberflächen 44 und 46 so bestimmt, dass sich eine optimale Verformung des gummielastischen Teils 48 ergibt, um so eine straff sitzende Dichtung zwischen den Bauteilen sicherzustellen, während gleich zeitig der Betrag der zusammenpressenden Kraft, die auf den gummielastischen Teil ausgeübt werden kann, begrenzt ist. Auf diese Weise wird jede mögliche bleibende Druckverformung des gummielastischen Werkstoffes tatsäch lich vermieden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Dichtung in ähnlicher Ausführung wie der in Fig. 3 und 4 gezeigten. Diese Dichtung ist jedoch zum Gebrauch als Abdichtung des ersten, zweiten und dritten Teils 12, 14 und 20 unter einander, so wie es Fig. 6 zeigt, in der Baugruppe umgekehrt angeordnet. Wie schon zuvor zeigt Fig. 6 das erste, zweite und dritte Teil als Bestandteile eines einen Verschluß aufnehmenden Teiles bzw. Verschluß stutzens 12 und einer Verschlußvorrichtung in der Art, wie sie zum Zapfen von Flüssigkeiten aus einem Behälter, wie z.B. einem Faß 15, benutzt werden.

Die Form der in Fig. 5 in erfindunggemäßer Ausführung dargestellten Dichtung entspricht der in Fig. 3 darge stellten und hat ebenfalls einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt. In dieser Ausführung wird je doch die erste bzw. obere Oberfläche 50 des starren Teils von der oberen Oberfläche des Schenkels 52 a des starren Teils 52 gebildet, während die zweite Oberfläche 54 von dem unteren Rand des Schenkels 52 b des starren Teils 52 gebildet wird.

Das gummielastische Teil 48 der Dichtung in Fig. 5 ist identisch mit dem in Fig. 3 gezeigten und ist vom starren Teil 52 in der in Fig. 5 gezeigten Art gehalten und kann geklebt oder irgendwie anders an den inneren Flächen der Schenkel 52 a und 52 b des starren Teils 52 befestigt sein. Sehr gut zeigt Fig. 6, dass das gummielastische Teil 48 dann, wenn die Dichtung in der in Fig. 5 ge zeigten Ausführung in das Teil 12 eingelegt ist und durch die Ausübung einer axialen Kraft in Richtung des Pfeiles 51 durch das Teil 20 verformt wird, seine innerste Umfangsfläche mit Druck an der Außenwand von Teil 14 anliegt. Genauso wird die obere und untere Oberfläche des gummielastischen Teils in eine abdichtende Lage an der Oberfläche 40 des Teiles 20 und auf der Dicht fläche 18 des Teiles 12 gebracht.

Wieder führt bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung, wie in Fig. 6 dargestellt, das starre Teil 52 der Dichtung zu einer wirksamen Kontrolle des Ausmaßes der Bewegung des Teiles 20 in Bezug auf die Dichtfläche 18, in dem es das Maß der zusammenpressenden Kraft, die auf das gummielastische Teil 48 ausgeübt wird, wirksam be grenzt. In diesem Falle ergibt sich die Kraftbe grenzung durch die untere Oberfläche 40 des Teiles 20, die auf der Oberfläche 50 des starren Teiles 50 aufliegt, während die Oberfläche 54 des starren Teiles auf der Dichtfläche 18 des Teiles 12 aufliegt. Wieder ist der Ab stand zwischen den Oberflächen 50 und 54 so bestimmt, dass sich eine optimale Verformung des gummielastischen Teils 48 ergibt, um so eine straff sitzende Dichtung zwischen den Bauteilen sicherzustellen, während gleichzeitig der Be trag der zusammenpressenden Kraft, die auf das gummi elastische Teil ausgeübt werden kann, begrenzt ist. Auf diese Weise wird jede mögliche bleibende Druckverformung des gummielastischen Werkstoffes tat sächlich vermieden.

In Fig. 7 und 8 ist noch eine andere Dichtung mit leicht geänderter Ausführung gezeigt. Diese Dichtung wird, wie die vorstehend beschriebenen Dichtungen, zur Abdichtung der ersten, zweiten und dritten Teile 12, 14 und 20 untereinander verwendet, die, wie Fig. 8 zeigt, mit den in Fig. 2 gezeigten identisch sind. Wieder ist das in Fig. 8 gezeigte erste, zweite und dritte Teil Bestandteil eines einen Verschluß aufnehmenden Teils bzw. Verschlußstutzens 12 und einer Verschlußvorrichtung der gleichen Art, wie sie zum Zapfen von Flüssigkeiten aus einem Behälter, wie z.B. einem Faß 15, Verwendung finden.

Die Dichtung 60 ist in dieser Form der Erfindung ähnlich zu der in Fig. 1 gezeigten und besteht aus einem starren Teil 62 und einem gummielastischen Teil 64, das vom starren Teil 62 gehalten ists. In der in Fig. 7 gezeigten Ausführung der Dichtung besteht das starre Teil 62 aus einem im wesentlichen ringförmigen Hauptteil 66, das sich in Umfangsrichtung des Hauptteils erstreckende Kanten hat, die die erste und zweite Oberfläche 68 und 70 begrenzen. An dem ringförmigen Hauptteil 66 ist ein sich radial einwärts erstreckendes, ringförmiges erstes Teil 72 befestigt, das einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt hat. Dieses T-förmige Teil 72 ist fest in dem gummielastischen Teil 64 a dieser Anordnung eingebettet.

Ebenso ist an dem ringförmigen Hauptteil 66 ein radial nach aussen sich erstreckendes ringförmiges zweites Teil 74 befestigt, das einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt hat. Dieses T-förmige Teil 74 ist fest in den gummielastischen Teil 64 b dieser Anordnung eingebettet. Beide gummielastische Teile 64 a und 64 b haben einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt, mit oberen und unteren Bereichen, die über und unter die plan liegenden Oberflächen 68 und 70 überstehen, wenn die gummielastischen Teile ent lastet sind.

Wenn die in Fig. 7 gezeigte Dichtung in das erste Teil bzw. Anschlußstutzen 12 eingelegt ist, liegt der Bereich 76 b des Teiles 64 b des gummielastischen Ringes auf der Dichtfläche 18 des radial einwärts sich erstreckenden Flansches 16 auf. Ebenso liegt der Bereich 78 b des Teiles 64 a des gummielastischen Ringes auf der Dichtfläche 18 auf. Im nicht zusammengepreßten Zustand befindet sich die innere Umfangsfläche des gummielastischen Teils 64 a in geringem Abstand vom zweiten Teil 14. Um die Dichtung an Teil 14 abdichtend anzulegen, muss notwendigerweise eine axiale Kraft auf die Dichtung in Richtung des Pfeiles 79 in Fig. 8 aus geübt werden. In der vorliegenden Form der Erfindung wird diese axiale Kraft durch ein drittes Teil, das hier die Form eines Verschlußkörpers 20 hat, ausge übt. Wenn dieses dritte bzw. kraftausübende Teil 20 innerhalb des Verschlußstutzens 12 montiert ist, liegt die Dichtfläche 40 des Teils 20 gleichzeitig auf dem Bereich 76 a des gummielastischen Ringes 64 b und dem Bereich 78 a des Ringteiles 64 a auf. Fortwährende axiale Bewegungen des Teiles 20 führt das gummi elastische Teil 64 zum Ausfüllen bzw. kontrollierten Deformieren, wodurch die innere Umfangsfläche des Ringes 64 a abdichtend angepreßt wird an die Aussenwand des Teiles 14 in der Art, wie sie in Fig. 8 gezeigt wird. In dieser abdichtenden Lage liegen die oberen Oberflächen des gummielastischen Ringes 64 an der Oberfläche 40 des Teiles 20 an, und die unteren Bereiche des gummielastischen Ringes 64 liegen gleichzeitig auf der Dichtfläche 18 des radial einwärts sich erstreckenden Flansches 16 auf. Genauso führt eine von Teil 20 ausgeübte, abwärtsgerichtete Kraft zur Verformung des gummielastischen Teils 64 b aus einer entspannten Lage, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, in eine in Fig. 8 gezeigte Lage, so dass sich der innerste Bereich des Ringes 64 b an die lnnenwand des Teiles 12 an preßt, wodurch eine Flüssigkeit-Leckage zwischen Teil 12 und 14 vermieden wird.

Wie gut in Fig. 8 zu sehen ist, wird bei der Ab wärtsbewegung von Teil 2 bis zum Aufliegen auf die oberen Oberflächen des gummielastischen Ringes 64 die Oberfläche 40 des Teiles 20 ebenso auf der Oberfläche 68 des Ringes 66 aufliegen. Weitergehende Abwärtsbe wegung des Teiles 20 wird ebenso dazu führen, dass die Oberfläche 70 des Ringes 66 auf der Dichtfläche 18 des radial sich einwärts erstreckenden Flansches 16 des ersten Teils 12 aufliegt. An dieser Stelle verhindert das starre Teil jede weitere Abwärtsbe wegung des Teils 20 und verhindert somit dement sprechend tatsächlich jede weitergehende Zusammen pressung des gummielastischen Teiles 28 der Dichtung. Durch geeignete Bemessung der Höhe des Ringes 66 kann ein optimaler axialer Druck auf den gummielastischen Ring ausgeübt werden, um eine ausreichende Abdichtung der Bestandteile der Vorrichtung sicherzustellen, während zur gleichen Zeit sichergestellt ist, dass der elastische Teil der Dichtung nicht übermässig zu sammengepreßt wird, was sonst eine unerwünschte, bleibende Druckverformung verursachen könnte.

In den Fig. 9, 10 und 11 ist noch eine andere Aus führung der Erfindung gezeigt. Diese Ausführung der Dichtung ist der in Fig. 1 und 2 gezeigten sehr ähn lich und enthält ein starres Teil 80 und ein gummi elastisches Teil 82, das vom starren Teil 80 gehalten wird. Wie in der in Fig. 1 gezeigten Ausführung der Dichtung enthält das starre Teil 80 einen im wesentlichen ringförmigen Hauptteil 84 mit in Umfangsrichtung sich erstreckenden Kanten, die die erste und zweite Oberfläche 86 und 88 begrenzen. An dem ringförmigen Hauptteil 84 ist ein sich radial einwärts erstreckendes, ringförmiges Teil 90 befestigt, das einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt hat. Dieses T-förmige Teil 90 ist fest in dem gummielastischen Teil 82 der Anordnung eingebettet.

Wie in der Fig. 9 gut zu sehen ist, ist in dieser Aus führung, anders als bei den vorstehend erörterten Formen der Erfindung, der ringförmige Hauptteil 80 in der Form eines mit einem Spalt versehenen Ringes ausgebildet, der zwei voneinander getrennte Enden 80 a und 80 b aufweist, die in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander haben. Mit dieser Konstruktion können Ausdehnung und Zusammen ziehung des ringförmigen Körpers, wie sie in bestimmten Anwendungsfällen vorkommen können, leicht ausgeführt werden.

Der gummielastische Teil 82 hat, wie in Fig. 10 darge stellt, einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt mit einem oberen und unteren Bereich 82 a und 82 b, die im entspannten Zustand des gummielastischen Teils oben und unten über die plan liegenden Flächen 86 und 88 überstehen.

Wenn die in Fig. 10 gezeigte Dichtung in das erste Teil bzw. in den Verschlußstutzen 12 eingelegt ist, liegt Bereich 82 b des gummielastischen Ringes auf der Dichtfläche 18 des radial einwärts sich erstrecken den Flansches 16 auf. Im nicht zusammengedrückten Zu stand befindet sich die innere Umfangsfläche des gummi elastischen Teils 82 in geringer Entfernung von dem zweiten Teil bzw. dem Zapfrohr 14. Wie schon obenstehend beschrieben, muss eine axiale Kraft auf die Dichtung in Richtung des Pfeiles 92 in Fig. 11 ausgeübt werden, um die Dichtung abdichtend an das Teil 14 anzulegen. Auch dies mal wird diese axiale Kraft vom Verschlußkörper 20 ausgeübt und das gummielastische Teil kontrolliert ver formt, um die Dichtungswirkung in der eben beschriebenen Art herbeizuführen.

Einer der Vorteile dieser zuletzt beschriebenen Aus führungsvorm der Dichtung liegt darin, dass sie aufgrund des mit einem Spalt versehenen Ringes 80 dort Verwendung finden kann, wo große Temperaturunterschiede auftreten können. Zusätzlich ist der T-förmige Ring 90 in dieser Ausführung der Erfindung mit eher scharfen statt runden Kanten versehen, um sich besser mit bestimmten Werkstoff arten, aus denen der gummielastische Teil 82 besteht kann, zu verbinden.

Claims

1. Gummielastische Dichtung zum Ausbilden einer flüssigkeits- und/oder gasdichten Abdichtung zwischen zwei zusammenwirkenden Teilen, die beide eine Dichtfläche aufweisen, an welchen die Dichtung unter Druck - welcher von einem dritten Teil auf die Dichtung ausgeübt wird - dichtend anliegen soll dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (24, 60)

a) einen starren Teil (26, 42, 52, 62, 80) mit einer ersten Oberfläche (32, 44, 50, 68, 86), welche zur Anlage am dritten Teil (20) bestimmt ist, und eine zweite Oberfläche (34, 46, 54, 70, 88) aufweist, welche zur Anlage an einer der bei den Dichtflächen (18) am ersten bzw. zweiten Teil (14, 16) bestimmt ist,
und
b) einen gummielastischen Teil (28, 48, 64, 82) auf weist, der funktionsgerecht mit dem starren Teil (26, 42, 52, 62, 80) verbunden ist.

2. Anordnung einer Dichtung nach Anspruch 1 zwischen einem ersten Teil (12), das die Form eines Hohl zylinders hat und eine sich radial einwärts erstreckende, ringförmige erste Dichtfläche (18) aufweist, und einem zylindrisch geformten zweiten Teil (14), das von dem ersten Teil aufgenommen werden kann, um diese gegen Flüssigkeiten und/oder Gase abzudichten, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Oberfläche (32, 44, 50, 68, 86) des starren Teils (26, 42, 52, 62, 80) der Dichtung (24, 60) zur Anlage am dritten Teil (20) und die zweite Ober fläche (34, 46, 54, 70, 88) des starren Teils (26, 42, 52, 62, 80) der Dichtung (24, 60) zur Anlage an der ring förmigen Dichtfläche (18) des ersten Teils (12) vorge sehen ist.

3. Dichtung nach Anspruch 1, insbesondere zur Ver wendung in einer Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihr starrer Teil (26, 62, 80)

a) einen im wesentlichen ringförmigen Hauptteil (30, 66, 84), dessen in Umfangsrichtung verlaufenden Kanten die erste und zweite Oberfläche (32, 34; 68, 70; 86, 88) begrenzen,
und
b) ein radial einwärts sich erstreckendes, im wesent lichen ringförmiges erstes Teil (36; 72; 74; 90) mit ungefähr T-förmigem Querschnitt aufweist, das an dem ringförmigen Hauptteil (30, 66, 84) befestigt ist.

4. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radial einwärts gerichtete, ringförmige erste Teil (36, 72, 90) in dem gummielastischen Teil (28, 64 a, 82) eingebettet ist.

5. Dichtung nach Anspruch 3, dessen ringförmiger Haupt teil (84) und einwärts gerichteter ringförmiger erster Teil (90) zur Bildung von zwei durch einen Spalt getrennte Enden (80 a, 80 b) unterbrochen sind.

6. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ringförmigen Hauptteil (66) des starren Teils (62) ein zweites, i.w. ringförmiges Teil (74) mit ungefähr T-förmigen Querschnitt befestigt ist, welches sich radial nach außen erstreckt.

7. Dichtung nach Anspruch 1, insbesondere zur Verwendung in einer Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihr starrer Teil (42, 52) einen i.w. ringförmigen Hauptteil (42 a, 52 b) und einen davon radial einwärts sich erstreckenden Teil (42 b, 52 a) aufweist.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Teil (42, 52) im Querschnitt L-förmig ist.

9. Dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Teil (48) i.w. nur die Innenseiten des L-förmigen starren Teils (42, 52) be deckt.

10. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Teil (28, 48, 64, 82) über den Hauptteil (26, 42 a, 52 b, 66, 84) des starren Teils (26, 42, 52, 62, 80) über steht.